CAJ | 학술논문

目的：比较健康人不同睡眠时相心率变异性（ HRV）的差异。方法试验数据取自 Sleep Heart Rate and Stroke Volume Data Bank，包含45例健康人睡眠期窦性心率 RR 间期序列（RRI）和睡眠时相数据。RRI 序列从采样率为500 Hz 的心电数据中提取，睡眠时相数据分为醒觉期（ WAKE）、快速动眼期（ REM）及非快速动眼期（NREM）3个睡眠时相。将每一位受试者睡眠期 RRI 序列分成以5 min 为单位的时间片，计算各单位时间片的 HRV 指标，其中频域法指标包括极低频能量（VLF）、低频能量（LF）、高频能量（HF）、总能量（TP）及低频与高频能量比（LF/ HF）；时域法指标包括5 min 平均心率（HR）、正常-正常 RR 间期标准差（SDNN）、相邻 RR 间期差值均方根（RMSSD）、相邻 RR 间期差值大于50 ms 的百分数（pNN50）及 RR 间期变化率（RRIV）。将睡眠时相数据序列分成同步的单位时间片，并标记各单位时间片内包含的睡眠时相数。结果研究对象共包含3952个单位时间片，共纳入符合条件的单位时间片1477个，其中，WAKE 期240个（16.2％），REM 期233个（15.8％），NREM 期1004个（68.0％）。不同睡眠时相频域法 HRV 指标比较，差异均有统计学意义（ P ＜0.05）；其中 NREM 期 VLF、LF、TP、LF/ HF 与 WAKE 期比较，差异均有统计学意义（P ＜0.05）；NREM 期 VLF、LF、HF、TP、LF/ HF 与 REM 期比较，差异均有统计学意义（P ＜0.05）；REM 期 HF 与 WAKE 期比较，差异有统计学意义（ P ＜0.05）。不同睡眠时相时域法HRV 指标比较，差异均有统计学意义（P ＜0.05）；其中 NREM 期 HR、SDNN、RRIV 与 WAKE 期比较，差异均有统计学意义（ P ＜0.05）；NREM 期 HR、SDNN、RRIV、RMSSD、pNN50与 REM 期比较，差异均有统计学意义（ P ＜0.05）；REM 期 RMSSD、pNN50与 WAKE 期比较，差异均有统计学意义（P ＜0.05）。Spearman 秩相关分析结果显示， RMSSD、pNN50与 HF 呈正相关（rs ＝0.95、0.94，P ＜0.001）；RRIV 与 LF 呈正相关（rs ＝0.79，P ＜0.001）；SDNN与 TP 呈正相关（rs ＝0.98，P ＜0.001）；RMSSD 与 pNN50呈正相关（rs ＝0.98，P ＜0.001）。结论 NREM 期副交感神经兴奋性高，REM 期交感神经兴奋性占主导，时域法和频域法指标均能反映不同睡眠时相 HRV 的差异。目的：比較健康人不同睡眠時相心率變異性（ HRV）的差異。方法試驗數據取自 Sleep Heart Rate and Stroke Volume Data Bank，包含45例健康人睡眠期竇性心率 RR 間期序列（RRI）和睡眠時相數據。RRI 序列從採樣率為500 Hz 的心電數據中提取，睡眠時相數據分為醒覺期（ WAKE）、快速動眼期（ REM）及非快速動眼期（NREM）3箇睡眠時相。將每一位受試者睡眠期 RRI 序列分成以5 min 為單位的時間片，計算各單位時間片的 HRV 指標，其中頻域法指標包括極低頻能量（VLF）、低頻能量（LF）、高頻能量（HF）、總能量（TP）及低頻與高頻能量比（LF/ HF）；時域法指標包括5 min 平均心率（HR）、正常-正常 RR 間期標準差（SDNN）、相鄰 RR 間期差值均方根（RMSSD）、相鄰 RR 間期差值大于50 ms 的百分數（pNN50）及 RR 間期變化率（RRIV）。將睡眠時相數據序列分成同步的單位時間片，併標記各單位時間片內包含的睡眠時相數。結果研究對象共包含3952箇單位時間片，共納入符閤條件的單位時間片1477箇，其中，WAKE 期240箇（16.2％），REM 期233箇（15.8％），NREM 期1004箇（68.0％）。不同睡眠時相頻域法 HRV 指標比較，差異均有統計學意義（ P ＜0.05）；其中 NREM 期 VLF、LF、TP、LF/ HF 與 WAKE 期比較，差異均有統計學意義（P ＜0.05）；NREM 期 VLF、LF、HF、TP、LF/ HF 與 REM 期比較，差異均有統計學意義（P ＜0.05）；REM 期 HF 與 WAKE 期比較，差異有統計學意義（ P ＜0.05）。不同睡眠時相時域法HRV 指標比較，差異均有統計學意義（P ＜0.05）；其中 NREM 期 HR、SDNN、RRIV 與 WAKE 期比較，差異均有統計學意義（ P ＜0.05）；NREM 期 HR、SDNN、RRIV、RMSSD、pNN50與 REM 期比較，差異均有統計學意義（ P ＜0.05）；REM 期 RMSSD、pNN50與 WAKE 期比較，差異均有統計學意義（P ＜0.05）。Spearman 秩相關分析結果顯示， RMSSD、pNN50與 HF 呈正相關（rs ＝0.95、0.94，P ＜0.001）；RRIV 與 LF 呈正相關（rs ＝0.79，P ＜0.001）；SDNN與 TP 呈正相關（rs ＝0.98，P ＜0.001）；RMSSD 與 pNN50呈正相關（rs ＝0.98，P ＜0.001）。結論 NREM 期副交感神經興奮性高，REM 期交感神經興奮性佔主導，時域法和頻域法指標均能反映不同睡眠時相 HRV 的差異。
목적：비교건강인불동수면시상심솔변이성（ HRV）적차이。방법시험수거취자 Sleep Heart Rate and Stroke Volume Data Bank，포함45례건강인수면기두성심솔 RR 간기서렬（RRI）화수면시상수거。RRI 서렬종채양솔위500 Hz 적심전수거중제취，수면시상수거분위성각기（ WAKE）、쾌속동안기（ REM）급비쾌속동안기（NREM）3개수면시상。장매일위수시자수면기 RRI 서렬분성이5 min 위단위적시간편，계산각단위시간편적 HRV 지표，기중빈역법지표포괄겁저빈능량（VLF）、저빈능량（LF）、고빈능량（HF）、총능량（TP）급저빈여고빈능량비（LF/ HF）；시역법지표포괄5 min 평균심솔（HR）、정상-정상 RR 간기표준차（SDNN）、상린 RR 간기차치균방근（RMSSD）、상린 RR 간기차치대우50 ms 적백분수（pNN50）급 RR 간기변화솔（RRIV）。장수면시상수거서렬분성동보적단위시간편，병표기각단위시간편내포함적수면시상수。결과연구대상공포함3952개단위시간편，공납입부합조건적단위시간편1477개，기중，WAKE 기240개（16.2％），REM 기233개（15.8％），NREM 기1004개（68.0％）。불동수면시상빈역법 HRV 지표비교，차이균유통계학의의（ P ＜0.05）；기중 NREM 기 VLF、LF、TP、LF/ HF 여 WAKE 기비교，차이균유통계학의의（P ＜0.05）；NREM 기 VLF、LF、HF、TP、LF/ HF 여 REM 기비교，차이균유통계학의의（P ＜0.05）；REM 기 HF 여 WAKE 기비교，차이유통계학의의（ P ＜0.05）。불동수면시상시역법HRV 지표비교，차이균유통계학의의（P ＜0.05）；기중 NREM 기 HR、SDNN、RRIV 여 WAKE 기비교，차이균유통계학의의（ P ＜0.05）；NREM 기 HR、SDNN、RRIV、RMSSD、pNN50여 REM 기비교，차이균유통계학의의（ P ＜0.05）；REM 기 RMSSD、pNN50여 WAKE 기비교，차이균유통계학의의（P ＜0.05）。Spearman 질상관분석결과현시， RMSSD、pNN50여 HF 정정상관（rs ＝0.95、0.94，P ＜0.001）；RRIV 여 LF 정정상관（rs ＝0.79，P ＜0.001）；SDNN여 TP 정정상관（rs ＝0.98，P ＜0.001）；RMSSD 여 pNN50정정상관（rs ＝0.98，P ＜0.001）。결론 NREM 기부교감신경흥강성고，REM 기교감신경흥강성점주도，시역법화빈역법지표균능반영불동수면시상 HRV 적차이。
Objective To investigate the differences of heart rate variability(HRV)between different sleeping stages in healthy subjects. Methods The test data were taken from Sleep Heart Rate and Stroke Volume Data Bank including the sleep sinus rhythm RR interval(RRI)sequence and sleep phase data of 45 healthy subjects. RRI sequence was extracted from the ECG data whose sampling rate was 500 Hz. Sleep phase data were divided into 3 time phases:WAKE,rapid eye movement (REM),non - rapid eye movement( NREM). The sleep RRI sequence was separated into time slices(5 min as a unit). HRV indictors of each unit were calculated. The indicators of frequency domain method( FDM) included very low frequency (VLF),low frequency(LF),high frequency(HF),total energy(TP)and LF and HF ratio(LF/ HF). The time domain method(TDM)indicators included 5 min mean HR,standard deviation of all normal - to - normal intervals( SDNN),root mean square of successive differences(RMSSD),percentage of differences exceeding 50 ms between adjacent normal number of intervals(pNN50)and R - R interval variation(RRIV). The sleep time phase number contained in time slices were recorded.Results A total of 3 952 units of time slices,1 477 eligible were enrolled including 240(16. 2% )in WAKE,233(15. 8% ) in REM,1 004(68. 0% ) in NREM. There was significant difference in HRV indicators between varying sleep time phase FDMs(P < 0. 05),there into NREM was different from WAKE in VLF,LF,TP,LF/ HF(P < 0. 05);NREM different from REM in VLF,LF,HF,TP,LF/ HF(P < 0. 05),REM different from WAKE in HF(P < 0. 05). There was difference in HRV indicators between varying sleep time phase TDMs( P < 0. 05),there into NREM was different from WAKE in HR, SDNN,RRIV(P < 0. 05),NREM from REM in HR,SDNN,RRIV,RMSSD,pNN50(P < 0. 05),REM from WAKE in RMSSD,pNN50(P < 0. 05). By Spearman rank correlation analysis,RMSSD,pNN50 were positively correlated with HF(rs= 0. 95,0. 94,P < 0. 001),RRIV positively with LF(rs = 0. 79,P < 0. 001),SDNN positively with TP(rs = 0. 98,P <0. 001),RMSSD positively with pNN50(rs = 0. 98,P < 0. 001). Conclusion The excitability of parasympathetic nerve is high in NREM,and that of sympathetic nerve in REM prevails. Both TDM and FDM can reflect the HRV difference between different sleep time phases.